[发明专利]一种磨矿机综合运行状态在线检测装置及自动控制方法

说明书

本发明提供一种磨矿机综合运行状态在线检测装置及自动控制方法，属于矿物加工技术领域。该装置包括给料皮带机、水管、电磁阀门、补加磨矿介质装置、智能物料、磨矿介质、变频器、磨音检测装置、振动监测器、无线基站、专家控制系统、上位机；磨音检测装置通过屏蔽电缆连接磨音检测仪和分析仪，磨矿机内有磨矿介质、矿石和智能物料，磨矿机主轴上安装振动监测器，毗邻磨矿机空地上安装磨音检测仪，磨矿机出料口安装无线基站、变频器，专家控制系统连接上位机。该系统及方法可实现磨矿机运行状态的直接在线检测与自动控制，易于实现，准确可行、实用性强，可用于磨矿机自动控制，实现节能降耗。

技术领域

本发明涉及矿物加工技术领域，特别是指一种磨矿机综合运行状态在线检测装置及自动控制方法。

背景技术

目前我国信息技术与传统矿物加工技术不断深度融合，矿物加工过程作为典型的流程工业，实现矿物加工过程的在线检测与自动控制对于提高球磨机工作效率，减少设备损坏，降低生产成本，减轻劳动工人工作强度意义重大；磨矿机是一直发展并广泛应用的一种磨矿设备，为选矿生产流程中一个十分重要的工序环节。磨矿机内部负荷常出现三种状态：欠负荷、正常、过负荷，除正常工作状态外，其余两种均无法使磨矿机达到最佳工作状态，磨矿机的负荷状态主要由转速、填充率、料球比、介质大小等决定，参数之间具有一定的耦合作用，因此能否利用直接或间接的手段准确地预测出磨机内部负荷参数(填充率、料球比、浓度)是整个磨机优化控制成败的关键。现有的检测方法：振动法、有用功率法、振声法等，振动法检测信号的灵敏度比较高，能随时显示球磨机内物料的变化，不受周围噪声源的影响，但易受电压频率变化、研磨体损耗或者磨机转速等微小波动影响，有用功率法难以根据检测得到的信号来判断有用功率的下降是由于磨机过负荷状态引起的，振声法虽然能预测料料球比和衬板磨损程度却难以判断介质填充率和矿浆浓度，智能物料虽可判断磨矿介质运动状态但对于料球比、矿浆浓度却难以判断，且影响磨矿机磨矿的因素存在多样性和各因素之间耦合的复杂性。因此，采用智能物料-振声法-振动法相联合，根据所得信息，采用最新信号分析技术对数据进行深入挖掘，探索特征因素所包含的潜在信息，用以判断磨矿机综合运行状态，最终实现磨矿机负荷的准确、及时预测。本发明是一种磨矿机综合运行状态在线检测装置及自动控制方法，用以实现磨矿机在线检测和自动优化控制，对于磨矿机生产控制具有重要指导意义。

发明内容

本发明针对磨矿机在线检测技术的不足之处，提供一种磨矿机综合运行状态在线检测装置及自动控制方法，该装置及方法易于实现，准确可行、实用性强，可以记录磨矿机综合运行状态，实现实时在线检测和控制磨矿机综合运行状态。

该装置包括给料皮带机、水管、补加磨矿介质装置、磨矿介质、入料口、磨矿机、智能物料、磨音检测装置、振动监测器、变频器、无线基站、出料口、专家控制系统、上位机和电磁阀门，其中，磨音检测装置包括磨音检测仪、屏蔽电缆和分析仪，振动监测器包括加速度传感器二、连接线二和微处理器二，智能物料包括可拆分外壳、固定底座、加速度传感器一、微处理器一和连接线一；给料皮带机将矿石通过入料口给入磨矿机，磨矿介质通过补加磨矿介质装置给入磨矿机，电磁阀门控制水管向磨矿机中加水，智能物料加入磨矿机中，磨矿机主轴上安装振动监测器，毗邻磨矿机空地上安装磨音检测仪，磨矿机的出料口安装无线基站和变频器，无线基站和专家控制系统之间进行数据传输，专家控制系统连接上位机。

其中，磨音检测装置通过屏蔽电缆连接磨音检测仪和分析仪，振动监测器内的加速度传感器二通过连接线二连接微处理器二，智能物料内的加速度传感器一通过连接线一连接微处理器一；分析仪、微处理器二、微处理器一无线连接至专家控制系统，专家控制系统连接上位机。

固定底座、加速度传感器一、微处理器一和连接线一封装在可拆分外壳内，固定底座能够加载铅块进行配重，使智能物料密度和磨矿介质或矿石相同，以便模拟真实磨矿介质或矿石。

可拆分外壳由高强度耐磨材料制成，可拆分外壳形状包括球形、棒形、短柱形、短截头锥形。